高考物理一轮总复习 第十二章 振动和波 光 相对论（选修34） 第35讲 机械波课时达标

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求第35讲 机械波 解密考纲主要考查机械波的特点、分类、波的干涉和衍射的条件、多普勒效应、分析波的图象，以及波速、波长和频率的关系1下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高分别属于波的( A )A反射、衍射、干涉、多普勒效应B折射、衍射、多普勒效应、干涉C反射，折射、干涉、多普勒效应D衍射、折射、干涉、多普勒效应解析：在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，属于声波的反射，“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉，当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应，正确选项是A2(2015四川卷)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波( C )A频率是30 HzB波长是3 mC波速是1 m/sD周期是0.1 s解析：由题意知T s2 s，f0.5 Hz，A、D错误；3 m，则2 m，B错误；由v m/s1 m/s，所以C正确3一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( C )A4 m、6 m和8 mB6 m、8 m和12 mC4 m、6 m和12 mD4 m、8 m和12 m解析：根据题意，可能的波形有三种，如图所示：则6 m，112 m，26 m36 m，34 m因此选项C正确4(多选)一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x0，xxb (xb0)a点的振动规律如图所示已知波速为v10 m/s，在t0.1 s时b的位移为0.05 m，则下列判断可能正确的是(BC)A波沿x轴正向传播，xb0.5 mB波沿x轴正向传播，xb1.5 mC波沿x轴负向传播，xb0.5 mD波沿x轴负向传播，xb1.5 m解析：由振动图象可知，振动周期T0.2 s，所以vT100.2 m2 m；由题意可知在t0.1 s时，a向上振动，b在最大位移处，这时如果波沿x轴正向传播，根据“同侧法”，a、b之间的距离为(n0,1,2,3，)，所以xb(2n1.5)m(n0,1,2,3，)；这时如果波沿x轴负向传播，根据“同侧法”，a、b之间的距离为(n0,1,2,3，)，所以xb(2n0.5) m(n0,1,2,3，)B、C正确5(多选)(2017江苏启东模拟)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图甲所示，下列描述该波的图象可能正确的是(AC)解析：由振动图象可知，在t0时，质点a处在波峰位置，质点b处在平衡位置且向下运动，若简谐横波沿直线由b向a传播，有n9 m，解得波长的表达式：m(n0,1,2,3,4，)，其波长可能值为12 m,5.14 m，选项C正确；若简谐横波沿直线由a向b传播，有n9 m，解得波长的表达式：m(n0,1,2,3,4，)，其波长可能值为36 m,7.2 m,4 m，选项A正确6介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示下列能描述x0处质点振动的图象是( C )解析：由波动图象知，L处质点的振动方向沿y轴负方向，故x0处质点起振方向沿y轴负方向，A、B两项错误；又由波动图象知，t0时刻x0处质点沿y轴负方向运动，C项正确，D项错误7一列简谐横波沿x轴正方向传播，某一时刻的波形图如图所示，此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反由图可知，在此后的任一时刻( D )A质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C质点P和S的振动速度大小和方向总相同D质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反解析：由波动图象可得，P、R两点相隔半个波长，所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反，故只有D项对8如图甲所示，一列机械横波沿ab直线向右传播，已知a、b两点间的距离为1 m，a、b两点的振动情况如图乙所示，下列说法中正确的是 ( C )A波速可能是 m/sB波速可能大于1 m/sC波长可能是 mD波长可能大于4 m解析：由振动图象可知，T4 s，由题意结合a、b两点的振动情况可得，(n)1 m，解得， m(n0,1,2，)，选项C正确，D错误；波速可能值是v m/s(n0,1,2，)，选项A、B错误9如图所示，一束激光频率为0，传播方向正对卫星飞行方向，已知真空中光速为c，卫星速度为u，则卫星上观测到激光的传播速度为_c_，卫星接收到激光的频率大于(填“大于”“等于”或“小于”)0.解析：由光速不变原理可知，卫星上观测到激光的传播速度是c.由多普勒效应可知，卫星与激光靠近时，卫星接收到激光的频率大于0.10一列简谐横波在t0时刻的波形图如图所示，波速的大小是1 m/s，此时x1 m处的质点振动方向沿y方向，则波的传播方向为x(填“x”或“x”)方向；x0处的质点在8 s内运动的路程是0.8_m.解析：根据“上坡下坡”法或“波形微平移”法可得出波沿x轴方向传播；由图可知波长2 m，根据T s2 s，x0处的质点在8 s内运动的路程为sn4A45 cm80 cm0.8 m.11空间中有相距1 m的两质点a、b，当a处于波峰时，b质点恰处于平衡位置且向上振动，已知振动周期为2 s，求该波的波速解析：当波向右传播时，由波的传播方向和质点的振动方向可知，a、b之间平衡位置的距离最少相差，如图所示，则有x1n， m(n0,1,2，)，v m/s(n0,1,2)，同理当波向左传播时，xn，v m/s(n0,1,2)答案： m/s或 m/s12如图所示实线是一列简谐横波在t10时刻的波形，虚线是这列波在t20.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3Tt2t14T，问：(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？解析：(1)波向右传播时，传播距离x满足xk(k0,1,2,3)由t知传播时间满足tkT(k0,1,2,3)由于3Tt2t14T因此k取3故t3TT由波形图知8 m波速v解得v54 m/s(2)波向左传播时，传播距离x满足xk(k0 ,1, 2,3)传播时间满足tkTT(k0,1,2,3)由3Tt2t14T可知k取3故t3TT波速v解得v58 m/s(3)波速大小为74 m/s时，波在t时间内传播的距离为xvt740.5 m37 m(45)m所以